粉煤灰和纤维陶粒重金属浸出特性研究

以粉煤灰、作物秸秆、外加药剂为试验材料经多重工序制得秸秆-粉煤灰纤维陶粒(简称"纤维陶粒"),为考察其作为水处理滤料的安全性,以原灰作对比,测定了粉煤灰及纤维陶粒中8种重金属(Hg、As、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni)质量比,并通过浸出试验分析其浸出特性。结果表明,纤维陶粒中8种重金属质量比均低于原灰,二者重金属质量比从大到小顺序均为Ni、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg。除Zn外,原灰重金属浸出量随浸出时间总体呈增加趋势,浸出量从大到小依次为Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、As、Cd、Hg;纤维陶粒重金属浸出量随浸出时间整体呈增大趋势,浸出量从大到小依次为Pb、Ni、Cd、Cu、Zn、Cr、As、Hg,与原灰相比增加量减少。纤维陶粒浸出液中各重金属浸出量均低于原灰,Hg、As、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni平均浸出量分别占原灰的56.14%、55.92%、86.17%、64.17%、47.50%、99.51%、40.74%、58.93%。原灰重金属最大浸出率从大到小为Hg、Cd、Pb、As、Zn、Ni、Cu、Cr;纤维陶粒重金属最大浸出率从大到小为Hg、Cd、Pb、As、Ni、Zn、Cu、Cr,Hg和Cr分别为最易和最难浸出重金属。与原灰相比,纤维陶粒中8种重金属质量比、重金属浸出量和最大浸出率均有所降低,能在一定程度上减少重金属向水溶液中的浸出,提高了其作为水处理滤料的安全性。     

重庆万州夏冬季PM_(2.5)中重金属污染特征

为了解重庆市万州城区典型季节PM2.5中重金属的浓度特征,在夏冬季采集环境空气中的PM2.5,并分析Pb、Cu、Ni、Cr、Cd的浓度及污染特征。除Ni的平均浓度夏季高于冬季外,万州城区冬季PM2.5中的Pb、Cu、Cr、Cd的平均浓度均高于夏季。富集因子分析显示,Pb、Cu、Ni、Cr、Cd的富集因子值(EF)均大于10,且冬季大于夏季,即除土壤源外,人为污染严重。SPSS分析各重金属元素间浓度的相关性,在置信水平为0.01时,Pb和Cd的浓度显著相关,Cu、Ni和Cr三元素浓度显著相关,表明Pb和Cd以及Cu、Ni和Cr可能主要来自相同的污染源。     

兰州市主城区大气降尘和表层土壤重金属污染特征与评价

同一区域大气降尘和表层土壤中重金属的污染特征能够反映出重金属污染物在大气-土壤系统中的迁移、传输和扩散规律。在兰州市主城区设置10个采样点,分别采集大气降尘及附近表层土壤样本,分析大气降尘和表层土壤中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)质量比、来源等污染特征,并对其污染水平和潜在生态危害进行评价。结果表明,大气降尘中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(379.84 mg/kg)、Pb(133.78 mg/kg)、Cr(95.61 mg/kg)、Cu(84.25 mg/kg)、Ni(43.13 mg/kg)、Cd(3.89 mg/kg),表层土壤中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(136.07mg/kg)、Cr (85.25 mg/kg)、Pb (55.99 mg/kg)、Cu (42.20mg/kg)、Ni(37.61 mg/kg)、Cd(0.55 mg/kg),在不同功能区6种重金属的平均质量比差异较大。大气降尘和表层土壤中,Cu、Pb、Cd、Zn的变异系数较大。因子分析结果表明,兰州市大气降尘中的重金属主要来源于燃煤、交通运输和工业生产。重金属污染水平评价结果表明,兰州市主城区大气降尘中的Cd已经构成偏严重污染,Pb达到偏重度污染,Cu、Zn为中度污染,Cr、Ni无污染;表层土壤中的Cd达到中度污染,Pb、Zn为轻度污染,Cu、Cr、Ni均为无污染。潜在生态危害评价结果表明,兰州市主城区大气降尘和表层土壤中Cd的潜在生态危害最大,分别达到极强污染水平和强污染水平; Cu、Zn、Cr、Ni均为低潜在生态危害。     

煤层气生产区重金属污染特征及其潜在生态危害

为了调查煤层气生产区采出地层水中的重金属在露天排放下对生产区地表土壤的影响,采集生产监测区煤层气井产出地层水样、蓄水池积水样、蓄水池底泥样和井场周围地表土样进行重金属含量的测试分析,应用地质累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对地表土壤的重金属污染程度和生态危害进行了评价。结果表明,煤层气生产区井场蓄水池底泥受到As、Cd、Sn的中度污染,周围地表土壤受到Cd、Sn的中度污染和As、Cr、Pb、Cu、Co的轻度污染,各重金属的污染程度由高到低为Sn、Cd、As、Pb、Cr、Co、Cu、Mn、Ni、Zn。煤层气生产区土壤中重金属存在中度的潜在生态风险,对煤层气生产区地表土壤生态环境产生潜在生态风险的最主要重金属是Cd。     

西安市城市道路灰尘重金属污染及健康风险评价

在西安市典型旅游区、居民文教区、商业区和工业区内选择具有不同车流量的12条道路作为路面灰尘采样区域,于2013年10—11月采集路面灰尘样本72个,测试灰尘中重金属Pb、Zn、Cu、V、Ba、Cr、Cd、Ni、As的质量比,统计分析灰尘重金属污染空间分异特征,并应用美国EPA人体暴露风险评价方法评价其健康风险。结果表明:西安市道路灰尘重金属明显富集,除V外,Pb、Zn、Cu、Ba、Cr、Cd、Ni、As质量比分别是陕西土壤背景值的5.59、4.02、2.37、3.64、2.21、93.83、1.08和7.09倍,Pb、Zn、Ni质量比呈工业区最高、旅游区最小、工业区明显高于其他功能区的空间布局,Cr和Cd质量比各功能区差别不大且呈宽幅离散,居民文教区Cu、As质量比较其他功能区高,旅游区V质量比明显高于其他功能区;手-口接触摄入是路面灰尘风险暴露的主要途径,各类重金属非致癌风险从高到低为As、Cr、Pb、Ba、Cd、V、Ni、Cu、Zn,手-口接触摄入、呼吸吸入和皮肤接触3种途径对儿童和成人产生的非致癌总风险分别为2.75和0.372,灰尘暴露导致的儿童非致癌健康风险不容忽视,As、Cr、Pb、Ba是危害最大的污染物;Cr、Cd、Ni、As的致癌暴露风险从高到低为Cr、As、Cd、Ni,单一重金属的致癌风险及4种重金属总致癌风险均低于致癌风险量级水平。     

大东沟底泥重金属污染及潜在生态危害评价

为了解镇江市大东沟底泥重金属污染状况,监测了不同水位时底泥重金属含量,并对其底泥中As、Zn、Cu、Cr、Pb、Cd等6种重金属元素进行了污染及潜在生态危害评价.结果表明,大东沟底泥重金属浓度受水位影响较大,低水位普遍大于高水位;各重金属污染程度大小排列依次为Cd＞Zn＞Cu＞As＞Pb＞Cr,综合评价为重度污染;潜在...     

某城区重金属扩散模型研究

以As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn为研究对象,探讨了它们在城市土壤的浓度分布特征,并进行了重金属元素的扩散模型研究。分析表明,As、Cd、Hg、Zn存在3个污染源,Cr存在一个污染源,Cu、Ni、Pb存在2个污染源.而且Cr和Ni存在相同的污染源,Hg和Pb,Cr和Cu以及Cu和Cd也存在相同的情况。     

复合药剂对不同类型重金属污染土壤的固化修复

为了考察复合药剂对Pb、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu和Ni污染土样的固化修复效果,以重污染企业用地、冶炼厂河道底泥和自配土壤为污染土样进行试验,试验中的普适复合药剂主要为含磷酸盐沉淀剂、黏土和水泥,视情况辅以无机还原助剂和有机络合助剂。在普适药剂(相对原土样的质量分数15%)、还原剂(5%)和有机助剂(2%)的组配下,处理后的重金属浸出质量浓度低于GB 18598—2001标准值。普适药剂对Pb、Cd、Zn、Cu、Ni的固化有效,磷酸盐是促成Pb固化的关键成分,黏土和水泥分别起到吸附固定和物理包封的作用。无机助剂中的还原/络合性成分和硫化物分别对Cr(VI)和Hg的固化有明显的促进作用。对于Pb、Cd、Zn、Cu复合污染土壤的修复,分析了重金属浸出质量浓度随普适药剂投加量变化的特征曲线,结果表明,Pb比Cu的曲线斜率更大,表明Pb的固化效率更高;Cd和Zn具有相似的曲线形状,推测二者具有类似的固化机理。     

渭河西咸段表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

以渭河西咸段表层沉积物及其孔隙水为研究对象,采用ICPMS测定了As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量,应用改进BCR法分析了沉积物重金属的赋存形态特征,基于风险评价编码法(RAC)和潜在生态风险指数法(PERI)评价了表层沉积物重金属的生态风险。结果表明:渭河西咸段表层沉积物已受到多种重金属的复合污染,孔隙水中As和Cd质量浓度在部分断面超过US EPA水生生物水质基准的持续基准质量浓度,表层沉积物中Cd质量比在所有断面、其余重金属质量比在部分断面超过其对应陕西省A层土壤背景值;表层沉积物重金属赋存形态各异,Cd主要存在于酸可溶态中,Pb主要存在于可还原态中,Cu、As和Cr主要存在于残渣态中,Zn在酸可溶态和残渣态上均有较高的比例,以残渣态为主;RAC评价显示,As和Cu处于低风险级或中风险级,Cd处于高风险级或极高风险级,Cr、Pb均为低风险级,Zn在低风险级和高风险级之间变化;RI评价显示,各断面处于轻微至极强生态风险,Cd处于较强至极强生态风险,其余重金属均属于轻微生态风险。     

宁波市浙贝母主产地土壤重金属形态分析及污染评价

为了解宁波浙贝母种植地土壤重金属分布特征,采用ICPAES测定了章水镇种质资源圃土壤Cd、Pb、Cu、Ni、Cr和Zn质量比,用Hkanson潜在生态风险指数法评价重金属的生态风险,BCR连续提取法分析其分布形态。结果表明,土壤中重金属元素总量从大到小排序为Zn、Cr、Pb、Cu、Ni、Cd,其中Cd富集程度最高,平均质量比为背景值的8倍左右,超过国家二级土壤标准。Eir指数表明,Cd的潜在风险指数也最高,75%区域处于很高或高潜在生态风险;RI指数表明,90%区域处于高潜在生态风险或中潜在生态风险。土壤中重金属均以残渣态为主,但Zn的弱酸提取态、Cu的可氧化态比例相对较高,Cd的3种可提取态相加接近45%,具有高潜在危害性。相关性分析表明,Cu和Zn、Cr和Ni,以及Cu和Cd重金属的来源具有相似性,且不同形态重金属之间可能会发生迁移转化。p H值与各种重金属的形态之间不存在明显的相关关系,有机质对重金属化学形态的影响因重金属种类不同而有差异。     

珠江口沉积物与土壤的重金属特征及潜在生态危害评价

为了解珠江三角洲河口区重金属污染状况,采集了28个河口表层沉积物及57个河口西岸农田表土样本,分析了其中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的质量比。以研究区内2个第四纪钻孔岩芯中沉积物的元素平均质量比为背景值,将测试结果与背景值及沉积物和农田土壤国家质量标准分别做比较。结果表明,1)研究区表层土壤与沉积物中的Co、Pb质量比相当,Cr、Ni、Cu、Zn、Cd则以河口表层沉积物中的质量比更高; 2) 85个样本中该7种重金属的平均质量比都高于背景值,其中Cu、Cd、Pb的平均质量比为背景值的2倍以上;3)表层土壤中全部样本的Cd和大部分样本的Cu质量比显著高于农用地土壤污染风险筛选值,但尚低于污染风险管制值;河口表层沉积物大多为二类,个别样点的Cd、Cu达到三类。最后,采用Hakanson法进行了重金属污染潜在生态危害性评价,结果表明研究区内Cd的潜在危害最大。     

两种垃圾焚烧炉灰渣的重金属成分与放射性检测

对8种重金属As、Hg、Mn、Cr、Cu、Cd、Co、Ni和Pb在两种垃圾焚烧炉灰渣中的浓度分布,浸出毒性及放射性进行检测.样品(炉渣和飞灰)分别取自北京(循环流化床焚烧炉CFBI)和深圳(炉排焚烧炉)两台不同燃烧方式的垃圾焚烧炉.研究表明,CFBI炉渣及飞灰中的重金属As、Mn、Cu、Cd、Co含量在炉渣中含量最低,中灰次之,飞灰中含量最高.重金属Hg在炉渣和飞灰中的含量相当,在中灰中的含量最低;Cr和Ni在炉渣中的含量也偏高,在中灰和飞灰中的含量相当Pb含量依中灰、炉渣和飞灰的顺序逐渐升高.浸出毒性检测结果显示,循环流化床垃圾焚烧后炉渣及飞灰中的重金属浸出毒性远低于国家标准1～2个量级,重金属总体排放量较低.炉排炉垃圾焚烧的炉渣及飞灰中的重金属含量却高很多,尤其是Cr、Pb、Cd和Cu.放射性检测结果表明,两种焚烧所产生的灰渣放射性均低于国家标准.在排放时无需作任何放射性方面的处理.最后,对焚烧灰渣的稳定化技术进行了讨论.     

毛乌素沙地砒砂岩、沙及复配土重金属含量分析与评价

利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对榆林市榆阳区砒砂岩与沙复配成土造田技术项目区砒砂岩、沙及砒砂岩与沙复配土的重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)质量比进行测定,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤污染程度进行评价。结果表明:除复配土和砒砂岩中Cd的平均质量比分别超出国家土壤环境质量自然背景值26.7%和102.8%外,复配土、砒砂岩及沙中其他重金属平均质量比均在国家土壤环境质量自然背景值以下;与砒砂岩相比,除Hg外复配土中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb质量比分别下降了12.8%、40.7%、44.1%、49.3%、49.8%、37.6%和14.1%;砒砂岩与沙复配成土后,其Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb质量比均与沙中无显著性差异;复配土中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb之间存在极显著的正相关关系,具有明显的同源性;复配土、砒砂岩及沙重金属单项污染指数均小于1,综合污染指数分别为0.314、0.503及0.200,污染级别为清洁。研究表明,砒砂岩与沙复配土的重金属质量比符合农田土壤环境质量标准,能够保证土壤环境质量安全和农产品品质安全。     

清澜港湿地沉积物中重金属赋存形态及生态风险

采用改进的BCR三步连续提取法对海南清澜港红树林湿地沉积物中6种重金属元素(Cr,Ni,Cu,Zn,Cd和Pb)的赋存形态进行研究,采用潜在风险指数法和次生相与原生相分布比值法对重金属污染程度及潜在生态风险进行评价。结果表明,Cu以酸可提取态和可还原态为主;Zn以残渣态和弱酸可提取态以及可还原态为主;Cd的酸可提取态和Pb的可还原态占主导地位,具有较大的潜在生态风险;Cr和Ni以残渣态存在,对环境危害较小。沉积物中重金属的潜在风险评价表明,Cd污染及其生态风险性非常严重,Ni,Cu,Zn,Cr和Pb污染轻微;次生相与原生相分布比值法评价结果表明,研究区沉积物中Zn和Cd处于中度污染水平,具有较高生态风险,Cu和Pb达到轻度污染水平,Ni和Cr表现出无污染。综合以上两种评价方法可知,Cd是清澜港红树林湿地沉积物中污染程度较高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视。     

子牙河干流沉积物重金属分布特征和风险评价

采集子牙河干流河流沉积物,分析6种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)的分布特征,进而通过富集系数和相关性分析探讨其来源,并采用潜在生态风险指数评价重金属的环境风险。结果表明,子牙河干流沉积物重金属呈现明显的空间差异和垂直分布差异。中游河段(即邯郸下游到献县之间)重金属质量比较高,以Zn为例,其在中游、上游和下游的质量比分别为88.77 mg/kg、19.36 mg/kg、14.08mg/kg;Cr、Cu、Pb、Zn在中游沉积物中质量比均超过上游和下游的2倍以上,呈现相似的空间分布特征。在垂直剖面上,重金属质量比在20cm深度左右以下增长趋势不明显,之上呈现逐渐增加的趋势,Cr、Cu、Pb、Zn在上层沉积物中的质量比分别超过底层的2.47倍、2.13倍、1.47倍、3.6倍。据富集系数推断,沉积物中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn主要来源于人为活动,Ni主要来源于自然过程。中游河段沉积物重金属富集程度高于上游和下游,滏阳新河富集最严重,Cr、Cu、Pb、Zn的富集系数分别为2.27、1.21、3.97、2.88。沉积物重金属生态风险指数评价的结果表明,子牙河干流表层沉积物重金属污染处于轻微生态风险程度,而Cd累积的生态风险问题较为突出。     

芜湖市区地表灰尘中重金属空间分布特征及来源分析

为初步探讨芜湖市区地表灰尘重金属空间分布特征及主要来源,于2008年4月采集了芜湖市高新技术开发区、中心城区、经济技术开发区地表灰尘样品,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了9种重金属质量比.结果表明,Zn、Cd、Pb、Co、Ni、Mn、Cr、V和Cu的质量比分别为313.53 mg/kg、1.95 mg/kg、138.61 mg/kg、8.19 mg/kg、21.38 mg/kg、589.87 mg/kg、110.31 mg/kg、55.19 mg/kg和135.42 mg/kg.主要污染元素依次为Cd、Pb、Cu、Zn,其质量比超出背景值4倍以上.重金属总体上由南向北呈逐渐增加的趋势.Co、Cu、Cr和Ni具有相似的分布规律,最高值均出现在经济技术开发区;V和Mn主要富集在研究区东南角和东北角,往西逐渐下降;Zn和Pb的最高值出现在中心城区和研究区的最东北角;Cd则出现多个高污染中心,且整个研究区质量比较高,污染较为严重.空间分布及统计分析表明,芜湖市区地表灰尘中重金属主要有两个来源:1)工业排放,特征元素为Co、Ni、Cu、V、Mn;2)城市交通活动,特征元素为Zn、Cd、Cr、Pb.     

排污河沉积物中重金属污染的生态风险评价

以天津市某排污河河道沉积物为研究对象,分析了底泥中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd和Mn的质量比,并用潜在生态风险指数法和地累积指数法对7种重金属的污染状况和生态风险进行了评价。结果表明,Zn的质量比水平最高,平均达1 061.2 mg/kg;而Cd质量比水平最低,均值为4.8 mg/kg。以海滦河流域沉积物背景值为参考值,河道底泥重金属污染严重,其中Cu、Zn、Cd的质量比远远超过背景值,为主要污染风险因子。Cd和Cu在6个采样点都呈现出极大的污染风险,Pb的污染风险则较低。     

烧结烟气钙基脱硫灰微量元素的浸出特性研究

通过浸出特性试验,分别以去离子水和3种不同pH值的酸性缓冲溶液作浸取剂,研究5种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni与F在密相法、循环流化床烧结烟气钙基脱硫灰中的质量浓度分布情况及浸出规律.结果表明,烧结烟气钙基脱硫灰不具有腐蚀性,其重金属和F-的浸出量与浸出液pH值密切相关,易在酸性条件下浸出,脱硫灰自身的碱性对其重金属等微量元素的浸出质量浓度亦有较大的影响.烧结烟气钙基脱硫灰中微量元素的质量浓度均远低于<危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别>(GB 5085.3-2007)规定值,不属于具有浸出毒性的危险废物.脱硫灰中Pb2+、Ni2+、Cd2+的浸出质量浓度稍高于西德的固体废弃物填埋标准,在脱硫灰处置时应关注其中Pb、Ni、Cd可能带来的潜在危害.     

奎屯河表层不同粒径沉积物中重金属空间分布及污染评价

在对新疆奎屯河表层沉积物粒径组成分析的基础上,采用原子吸收光谱仪测试了不同粒径沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 7种重金属的质量比,研究了奎屯河表层沉积物不同粒径中各种重金属的空间分布特征,并运用单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法评价了各采样点重金属的污染状况。结果表明,奎屯河表层沉积物粒径主要分布在250μm的范围内,其中粉砂所占比例最大,平均质量分数达到63.66%;黏土次之,平均占16.77%。从上游到下游地区,各重金属污染物没有形成一定规律的分布特征。单因子污染指数评价表明除了Co,各采样点不同粒径沉积物中6种重金属存在着不同等级的污染,在粒径4μm、4~63μm、63~125μm、125~250μm的沉积物中,各重金属污染样品所占比例由大到小为Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn,Zn、Cu、Ni、Cr、Pb、Mn,Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni,Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni。内梅罗综合污染评价表明,各采样点均受到不同程度的重金属污染。     

宁波城乡环境和学生头发中重金属含量分析

针对宁波市3个区域(城郊、工业区、农村)的镉(Cd)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、汞(Hg)等重金属污染情况,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对上述3个区域中蔬菜、大米、土壤、积尘、灌溉水、饮用水和学生头发中的重金属含量进行了测定,进一步对各区域重金属超标情况及各区域环境和学生头发样品中重金属的分布进行了比较分析。结果表明,城郊的青菜、芹菜和工业区的大白菜、芹菜中的Cd质量比均值超过了GB 18406.1—2001限值,城郊和工业区蔬菜Cd超标率分别为62%、33%。蔬菜中Cd、Cu和Cr质量比以城郊最高,蔬菜中Pb和Mn质量比以工业区最高。灌溉水和饮用水中重金属质量浓度均较低,且以农村灌溉水中重金属质量浓度最低。城郊菜地土壤中Cd和Zn的平均质量比均超过土壤二级质量标准,而且城郊菜地土壤中Cd、Cu、Hg和Zn的质量比均高于农村和工业区。3个研究区域中积尘的重金属质量比均较高,其中Cd、Pb、Zn显著超过土壤中质量比。女生头发中Cd、Cu、Mn、Cr、Pb、Zn的质量比均比男生高,城郊和工业区学生头发中Cd、Pb质量比均比农村高,而且城郊学生头发中Pb超标率高达30.4%。此外,蔬菜、土壤、灌溉水中重金属含量之间存在着一定的正相关关系,宁波各区域环境中重金属污染情况与学生头发中Cd质量比分布基本吻合。鉴于Cd、Pb等重金属调查结果,宁波城郊和工业区周边的蔬菜种植地应引起进一步关注。